今回はチコちゃんに叱られる! ▽熱が出るとなぜ寒い▽散歩の謎▽冷蔵庫の不思議 初回放送日:2025年1月24日を紹介。
なんで冷蔵庫は冷やせるの?
なんで冷蔵庫は冷やせるの?
チコちゃん「ねぇねぇ岡村、この中で一番、家電にこだわって買っているステキな大人ってだーれ?」
チコちゃん「なんで冷蔵庫は冷やせるの?」
チコちゃんの答えは、「汗冷えと同じ仕組み」
汗冷えと同じ仕組み
汗をかくと、汗に含まれる水分が水蒸気に変わって蒸発します。
この時水分は蒸発するために周りの熱を奪います。
これを気化熱と呼びます。
水は固体から液体、液体から気体になる際に熱を奪う性質があります。
コップに入れた氷が溶けて水になる時には氷の周りの温度も下がっています。
これは固体の氷が液体の水に形を変えるときに、熱エネルギーを周囲の空気から奪っています。
そして、液体から気体になる時、コンロで100度以上の温度で加熱しても、水の温度は100℃以上にはなりません。
これは炎から奪った熱エネルギーを気体になるために使い続けるから。
これと同じ現象が汗についても起こっています。
これが、汗冷えの原因。
冷蔵庫の内部が観察できるモデルを見てみると庫内に張り巡らされたパイプがあちこちに存在。
このパイプの中には冷媒が流れています。
この冷媒は温度変化や圧力によって液体にも気体にも変化する物質を指します。
人間でいう所の汗(水分)にあたるのがこの冷媒です。
パイプを流れる冷媒はまずは液体の状態で流れています。
冷媒を液体から気体に変える装置である蒸発器に冷媒が流れ込むと、気体に変化しします。
そして周囲の熱を奪って冷たい空気ができます。
この冷気をファンで冷蔵庫全体に送り込む事で食品などを冷やします。
これが、冷蔵庫が冷える仕組みとのこと。
その後、蒸発器から出た冷媒はコンプレッサーで圧力をかけられます。
パイプを流れながら温度を下げる事で液体の状態に戻ります。
そこからは再び蒸発器に入って気体になります。
このような手順を繰り返す事で冷蔵庫はずっと冷たい状態を保つことができます。
冷蔵庫の脇などを触ると温かいのは冷やすために冷媒が奪った熱を外に放出するため。
このように液体→気体→液体と繰り返す事で冷蔵庫は半永久的に冷やす事を可能にしています。
電気冷蔵庫が発明されてから100年以上の歴史があります。
しかし、いまだに冷やす仕組みについては基本的に発明当時と全く同じとのこと。
最後に、先生から、面白い冷蔵庫を紹介。
浄水器付き冷蔵庫
電子レンジ付き冷蔵庫
テレビ付き冷蔵庫
テレビを見逃すことなく、冷蔵庫から物が取り出せるとのこと。
結論
というわけで、
「なんで冷蔵庫は冷やせるの?」は、
「汗冷えと同じ仕組み」
でした。
解説してくれたのは
横浜国立大学の森下信名誉教授。
森下 信(もりした しん、1954年(昭和29年) – )は、日本の工学者。横浜国立大学名誉教授。専門は機械力学、応用力学。
第97期日本機械学会会長。元国立大学法人横浜国立大学理事・副学長。一般社団法人日本クレーン協会会長、公立大学法人新潟県立大学理事。
人物・経歴
千葉県生まれ[1]。1973年千葉県立千葉高等学校卒業。1978年横浜国立大学工学部造船工学科卒業、板垣浩教授に疲労寿命に関する卒業研究指導を受ける。1978年より東京大学大学院で山本善之教授に修士論文および博士論文の指導を受ける。1983年東京大学大学院工学系研究科船舶工学専攻博士課程修了、工学博士。同年豊橋技術科学大学助手[2]。1985年横浜国立大学工学部助教授[3]。1990年プリンストン大学のProf. Masanobu Shinozukaの指導の下でVisiting Fellow。1991年より東京大学生産技術研究所の浦環研究室および木村好次研究室にて研究員、1991年マサチューセッツ工科大学のProf. Stephen Crandallの指導の下でVisiting Scientist[2]。1997年横浜国立大学工学部教授[3]。2001年日本機械学会機械力学・計測制御部門長[4]。2011年横浜国立大学大学院環境情報研究院長・学府長。2015年より2019年まで国立大学法人横浜国立大学理事(研究・評価担当)・副学長。2019年には第97期日本機械学会会長に選出された[3]。2020年に定年退職と同時に横浜国立大学名誉教授[5]。2020年に第7代一般社団法人日本クレーン協会会長。2021年より公立大学法人新潟県立大学理事。
(Wikipediaより)
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